CN101551614B - 成像设备 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，包括：多面体马达，其使反射构件旋转；激光发射部，其向旋转的反射构件的侧面发射激光束；光电导体，其由从反射构件的侧面反射的激光束扫描；光束检测部，其检测反射的激光束的扫描开始位置和扫描结束位置；以及控制部，其基于来自光束检测部的检测信号控制多面体马达和激光发射部，其中，当所述扫描开始位置的检测信号不满足预定的基于时间的标准和/或预定的输出水平标准时，控制部控制多面体马达使反射构件沿反向旋转。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及一种其中光电导体通过激光束曝光的成像装置。

背景技术

作为电子照相成像设备，已经公知一种其中的光电导体的表面由激光束扫描和曝光的设备。用于扫描激光束的大致结构包括旋转反射构件(多面镜)，其中，从位于固定位置的激光源发射的激光束在所述旋转反射构件上被反射，以使其按照由所述反射构件的旋转引起的反射角度的变化沿着预定的方向偏转，由此扫描光电导体。

如果多面镜的侧面(反射面)由于灰层沉积而变脏，则激光束的反射率会减小，这会对图像造成影响。由此，已经提出了一种激光曝光装置，所述装置利用BD传感器(光束检测传感器)检测已通过光学组件的激光束的强度以校正激光输出(例如，参见未经审查的日本专利公报No.2002-248806)。

然而，业已发现，在使用中导致的反射表面上的灰尘不会均匀地发展至整个反射面。根据发明人的经验，沿旋转方向的首端比其它各部分更脏。这带来的问题是，检测由反射面的首端反射的激光束的BD传感器不能检测到激光束。

图14A-14C为示出常规成像设备中的反射面上的灰尘的状态的示意图。图14A示出初始状态，其中多面镜211R的侧面(反射面)一点也不脏。当成像设备从图14A所示的状态开始使用时，反射面进入图14B所示的状态，随后进入图14C所示的状态。当该设备使用的时间增加时(当多面镜211旋转的累积时间增加时)，灰尘273沉积于多面镜211的反射面上。图14B和14C中明显可见，沿旋转方向靠近首端212的灰尘比反射面其它部分上的灰尘更多。

图15A-15C为示出激光束随着多面镜211的反射面之一的旋转而偏转成常规成像设备中的扫描光束的状态的示意图。如图15A-15C所示，当灰尘沉积至反射面的前端212上时，对扫描开始端进行扫描的激光束的反射率减小。

灰尘273为何如图14A-14C所示选择性地沉积至反射面211R的首端212上的原因设想如下。多面镜的旋转产生的气流使沉积于多面镜的反射面上的灰尘下降。然而，在反射面的首端产生过多的气流A(见下图)，使得所述气流不在活动。因此，与其它部分相比，反射面首端上沉积的灰尘就难以去除。

尽管激光输出可如未经审查的日本专利公报No.2002-248806所述进行校正，但是随着灰尘变多所述输出很快就超出可校正的范围。倘若如此，除非清洁多面镜的反射面，否则就不能检测到激光束。

发明内容

本发明虑及上述情况而实现，并且其目的在于提供一种与常规情况相比即使多面镜的反射面随着使用而变脏也能够延迟清洁周期的技术。

本发明提供一种成像设备，其包括：多面体马达，其使等边多面柱形状的反射构件绕着反射构件的轴线旋转；激光发射部，其向旋转的反射构件的侧面发射激光束；光电导体，其由从反射构件的侧面反射的激光束扫描；光束检测部，其分别检测扫描开始位置的反射激光束和扫描结束位置的反射激光束，所述扫描开始位置为即将开始扫描所述光电导体之前的位置，所述扫描结束位置为紧随结束扫描所述光电导体之后的位置；以及，控制部，其基于来自光束检测部的检测信号控制多面体马达和激光发射部，其中，当扫描开始位置的检测信号不满足预定的基于时间的标准和/或预定的输出水平标准时，控制部判定设备处于检测信号未被正常输出的状态或者处于检测信号预计不会被正常输出的状态，并且控制部控制多面体马达使反射构件反向旋转。

在按照本发明的成像设备中，当控制部判定该设备处于所述扫描开始端的检测信号未被正常输出的状态时，所述控制部按照如此的方式控制多面体马达以致反射构件沿反向旋转。因此，即使在使用时所述反射构件的反射面(侧面)上的灰尘变多并且该设备到了扫描开始端的检测信号未被正常输出的状态时，使反射构件的旋转方向反向以便能再次检测扫描开始端的检测信号。因而，即使多面镜的反射面随着使用而变脏，其清洁周期能够比常规时间延迟得很多。优选地，清洁周期能够延迟为常规情况下的清洁周期的大约两倍。

附图说明

图1为示出按照本发明的成像设备的示意构造的示意图；

图2为示出按照本发明的激光扫描光学系统的构造的示意图；

图3为示出按照本发明的成像设备中的控制部(主要是激光控制电路)的功能构造的框图；

图4为示出当图3所示的激光控制电路正常运行时本发明的信号波形的波形图；

图5为示出在图3所示的激光控制电路中的中央处理器(CPU)改变了多面体马达的旋转方向之后本发明的激光控制电路的每个信号波形的波形图；

图6为示出按照本发明的激光扫描光学系统的修改的示意图；

图7为示出应用于图6所示的激光扫描光学系统的本发明的控制部、具体是激光控制电路的构造的框图；

图8A和8B为示出当在本发明的激光控制电路中进行辨识时BD发光信号和BD传感器信号的波形的波形图；

图9A-9C为示出在CPU改变了多面体马达的旋转方向之后如图7所示的本发明的激光控制电路的信号波形的波形图；

图10为示出按照本发明的成像设备的控制部、具体是激光控制电路的不同构造的框图；

图11为示出按照本发明的成像设备的控制部、具体是激光控制电路的不同构造的框图；

图12为示出按照本发明的多光束-单多面体结构的曝光单元的构造的示例的示意图；

图13为示出按照本发明的用于控制图12中示出的曝光单元的控制部、具体是激光控制电路的构造的框图；

图14A-14C为示出常规成像设备中的反射面上的灰尘程度的示意图；以及

图15A-15C为示出其中激光束随着多面镜的一个反射面112的旋转而偏转成为常规成像设备中的扫描光束的状态的示意图。

具体实施方式

在本发明中，反射构件具有等边多面柱的形状。在反射构件的旋转期间激光束反射至反射构件的侧面上，其中激光束发生偏转。具体地，反射构件称为多面镜。反射构件具有等边多面柱的形状。然而，反射构件大致具有椭圆形的形状，其中沿直径方向高度小于宽度。铝材通常用于多面镜，因为铝材具有高反射率并且由铝材制成的多面镜的侧面还能够进行高精度的加工。然而，本发明不局限于此。

多面体马达使多面镜按照成像设备的规格每分钟旋转诸如几千转至几万转。常使用无刷DC马达，因为能够高精度地控制其转数。然而，马达的类型不局限于此。紧凑而价廉的激光二极管装置用作激光发射部，但是也可使用其它激光束源。

在用作基底的铝管的外周面上施加有机光电导体(OPC)层而形成的一种光电导体被用作光电导体。然而，光电导体类型不局限于此。可使用具有光电导性的任何材料。

光束检测部布置于激光束的扫描路径上的预定位置来检测经过该位置的激光束。用光学传感器来检测激光束。可应用的光学传感器示例包括光电晶体管或者硅材料制成的光电二极管。然而，能够使用由任何材料制成的任何光学传感器。

控制部包括：CPU或者微型计算机(此后代表性地称为CPU)；存储应该由CPU执行的控制程序的只读存储器；提供运行工作区的随机存储器；来自成像设备的各个部件上的传感器的输入信号输入至其上的输入电路；用于控制成像设备中各个部分上的负载的信号输出于其上的输出电路；以及控制激光发射部的发射的激光控制电路。来自光束检测部的检测信号输入至输入电路。输出电路输出对多面体马达的控制信号以及用于控制激光发射部的发射的控制信号。

多面镜一个侧面上反射的激光束首先使扫描开始端的光束检测部受到光的作用。此后，扫描位置随着侧面的旋转而移动，使得激光束沿一个方向使光电导体曝光。然后，激光束使扫描结束端的光束检测部受到光的作用。当多面镜进一步旋转时，激光束在下一侧面上反射，由此扫描开始端的光束检测部再次受到光的作用。

以下将说明本发明的各优选实施方式。

在判定扫描开始位置的检测信号为标准信号时，控制部可以控制激光发射部使得光电导体上的扫描图样受到控制。根据该构造，通过将扫描开始之前的光电导体的预定位置定义为基准，在每次扫描中都能精确地控制激光发射部的发射。因此，能够高精度地使光电导体曝光。

控制部可以基于扫描开始位置的先前检测信号预测何时将输出扫描开始位置的下一个检测信号，并且，当漏检情形发生预定次数时，控制部可以进而判定该设备处于检测信号未被正常输出的状态，在所述漏检情形中，尽管预计要输出检测信号但却未检测到检测信号。根据该构造，当发生出乎意料地未检测到检测信号(漏检)的状态时，将该情形排除在外。从而，能够进行更稳定的判定。

在本发明中，当扫描开始位置的检测信号的输出水平处于预定的范围之外时，控制部可以进而判定设备处于检测信号未被正常输出的状态或者检测信号预计不会被正常输出的状态。根据该构造，控制部能够识别该设备处于检测信号未被正常检测到的状态。适当地设定预定范围，由此在发生检测信号未被正常检测到的状态之前能够识别该状态。因而，就没有机会在未检测到检测信号的情况下形成图像，结果就不会发生使用者不相信所形成的图像的情况。

本发明的成像设备还可包括：旋转时间测量部，其测量多面体马达的旋转时间；以及累积旋转时间存储部，其存储测量的旋转时间的累积值，其中，控制部可以使旋转时间测量部能够测量从多面体马达开始旋转至多面体马达停止的旋转时间，并使累积旋转时间存储部能够存储测量的旋转时间的累积值，以及当累积值达到预定值时，控制部可以进而判定设备处于扫描开始位置的检测信号未被正常输出的状态或者处于检测信号预计不会被正常输出的状态。根据该构造，能够确定该设备是否处于检测信号未被正常检测的状态。适当地设定预定值，由此在发生检测信号未被正常检测到的状态之前能够识别该状态。因而，就没有机会在未检测到检测信号的情况下形成图像，结果就不会发生使用者不相信所形成的图像的情况。

光束检测部可以包括：单个光学传感器；以及光学构件，其分别布置于扫描开始位置和扫描结束位置并在反射的激光束扫描每个位置时将反射的激光束引导至光学传感器。根据该构造，能够通过单个光学传感器检测扫描开始端的检测信号和扫描结束端的检测信号。

当激光束从激光发射部不断地发射出来时控制部可以测量从光学传感器输出的连续检测信号之间的时间间隔；可以基于时间间隔的长度辨识扫描开始位置的检测信号或者扫描结束位置的检测信号；以及可以基于辨识先前检测信号的结果预测何时将输出扫描开始位置的下一个检测信号。根据该构造，通过简单的确定系列检测信号之间的时间间隔的过程能够辨识扫描开始端的检测信号，由此能够基于辨识结果检测后来的检测信号。

光束检测部可包括分别布置于扫描开始位置和扫描结束位置的光学传感器。根据该构造，即使多面镜沿正常方向或沿反向旋转，两个光学传感器中的任一个都能检测扫描开始端的检测信号，由此能够采集用于控制激光发射部的基准值。

上述成像设备还可包括：报告部，其向使用者报告与表明反射构件已经沿反向旋转有关的信息。当反射构件沿反向旋转并且发生沿该方向的扫描开始端的检测信号未被正常输出的状态时，即使反射构件沿原始方向旋转，也不能获得扫描开始端的检测信号。因此，优选地，在反射构件沿反向旋转之后，在合适的时机进行维护检查或组件更换。按照该实施方式，由于向使用者报告了使反射构件变换成沿反向旋转的情况，因而能够早点采取适当的措施。

累积旋转时间存储部还可以存储从控制部控制反射构件沿预定的方向旋转时至控制部控制反射构件沿反向旋转时的时间段，并且，当反射构件沿反向旋转时但在反向旋转的时间段达到沿预定方向旋转的时间段之前，报告部可以进而向使用者报告关于进行维护检查和/或组件更换的信息。安装成像设备的周围环境对灰尘在反射构件侧面的形成进展影响很大。按照该实施方式，累积旋转时间存储部存储与安装该成像设备的周围环境相应的时间段，并且该时间段反映在对用于督促使用者执行下一次维护检测和/或组件更换的信息进行报告的时间上，由此能够采取适当的措施。

当控制部控制反射构件的反向旋转时，控制部可以控制来自激光发射部的激光束的发射光照度，使得扫描结束位置的反射的激光束的强度高于扫描开始位置的反射的激光束的强度。根据该构造，能够对应于扫描开始端和扫描结束端根据反射构件侧面上灰尘的程度校正激光束的强度。即使对应扫描开始端的侧面上的灰尘和对应扫描结束端的侧面上的灰尘彼此不等，该校正能够在考虑到灰尘的情况下允许使光电导体更均匀地曝光。

上述成像设备还可包括：存储部，其存储指示一组像素的图像数据，其中，每个像素包括一个或多个颜色成分；按照颜色成分的数目光电导体可为一个或多个；按照光电导体的数目激光发射部可为一个或多个；控制部可从存储部读取包括颜色成分的像素并根据读取的像素可控制从每个激光发射部发射的激光束的发射光照度；每个激光发射部可向反射构件发射激光束；每个光电导体可由最初从相应的激光发射部发射且经过反射的激光束扫描；光束检测部可检测扫描开始位置的反射的激光束和扫描结束位置的反射的激光束中的任一激光束；以及，控制部可控制包括颜色成分的像素被读取的次序按照反射构件的反向旋转从正常次序变换至反向次序。根据该构造，每个颜色成分的每个像素的读取次序能够从正常次序改变至反向次序，使得在多个激光束在反射构件的侧面上反射以用于扫描的构造(亦即所谓的多光束-单多面体构造)中能够进行使多面体马达沿反向旋转的控制。

多种优选实施方式能够进行结合。

以下将参考附图详细说明本发明。应了解，以下说明在所有方面都只是本发明的示意性说明，而非限制性说明。

<激光扫描光学系统的构造>

首先将说明按照本发明的成像设备的激光扫描光学系统的构造。图2为示出按照本发明的激光扫描光学系统的构造的示意图。该实施方式中，激光扫描光学系统制成用作曝光单元的一种单元。曝光单元13包括用作反射构件的多面镜111、用于使多面镜111旋转的多面体马达(未示出)、用作激光发射部的激光二极管101、以及用作光束检测部的BD传感器。此外，曝光单元13还包括准直透镜103、开孔板105、柱面透镜107、折光镜109、fθ透镜113a和113b、以及柱面镜37。

从激光二极管101发射的激光束穿过准直透镜103，由此光束的截面形状被定形。从而，激光束变成平行光束。此后，激光束通过开孔板105、柱面透镜107和折光镜109，并反射至多面镜111的侧面上。多面镜111的侧面经过了镜面精加工。多面镜111的旋转造成的反射角改变使反射到多面镜111的侧面上的激光束偏转并变为扫描光束。此后，光束通过fθ透镜以及柱面镜37到达光导鼓17的外周面。圆柱形的光导鼓17由未示出的鼓马达以可旋转的方式驱动。光导层形成于在光导鼓17的外周面上。扫描光束沿平行于光导鼓17的旋转轴线的方向(主扫描方向)扫描其外周面。

BD折光镜F 119a、BD折光镜R 119b、BD传感器F 121a和BD传感器R 121b布置在扫描端部，以使激光束进行扫描的正时与以下信号(图像信号)同步：控制激光束从激光二极管101的发射的信号。在BD折光镜F 121a上反射的扫描光束引导至BD传感器F 121a。在BD折光镜R 121b上反射的扫描光束引导至BD传感器R 121b。当检测到扫描光束时，BD传感器F 121a和BD传感器R 121b分别输出检测信号。检测信号输入至未示出的控制部的输入电路。控制部上的激光控制电路131基于所输入的检测信号控制激光束从激光二极管101的发射。具体地，激光控制电路131开启或者关闭激光束从激光二极管101的发射，并还进行控制以改变发射的激光束的强度。基于与应该在光导鼓上形成的图像的图样相应的图像信号进行上述控制。

<激光控制电路的构造>

以下将详细说明激光控制电路131的构造。激光控制电路131使来自激光二极管101的激光束的发射量控制与激光束的扫描位置同步。图3为示出按照本发明的成像设备的控制部中激光控制电路131的功能构造的框图。如图3所示，激光控制电路131包括像素时钟振荡器135、同步控制部133、马达驱动控制部147、存储控制部146和PWM(脉宽调制)产生部145。像素时钟振荡器135产生成为扫描正时的基准值的时钟脉冲信号。

基于像素时钟振荡器135产生的像素时钟脉冲以及来自BD传感器F 121a的输出，同步控制部133产生BD发光信号、读取信号和读取方向变换信号。马达驱动控制部147产生驱动多面体马达148的驱动信号。

存储控制部146由来自同步控制部133的读取信号和读取方向变换信号控制。当读取信号为“打开”时，存储控制部146读取存储在图像存储器138中的图像数据。图像存储器138存储由激光写成的图像数据。读取方向变换信号用于将来自图像存储器138的图像数据的读取次序在正常次序与反向次序之间进行改变。在正常次序中，存储控制部146按正常的次序改变应被读取的图像数据的地址，并一个接一个地从图像存储器138接收存储在该地址中的图像数据。在反向次序中，存储控制部146按反向的次序改变应被读取的图像数据的地址，并一个接一个地从图像存储器138接收存储在该地址中的图像数据。

PWM产生部145基于图像数据产生对应每个像素(在本实施方式中一个像素用8比特表示)的PWM信号。PWM产生部145输出对应于所产生的PWM信号的发光信号以按照PWM方式调制来自激光发射部的激光束的强度。

<激光控制电路的运行>

下一步将说明激光控制电路131的运行。图4为示出图3所示的激光控制电路131的正常操作期间的信号波形的波形图。

BD发光信号是用于点亮激光二极管101以通过BD传感器F 121a和BD传感器R 121b检测激光束的信号。基于像素时钟脉冲以及来自BD传感器F 121a和BD传感器R 121b的检测信号产生BD发光信号。从以下时间开始经过预定的像素时钟脉冲之后，激光控制电路131关闭BD发光信号：BD传感器F 121a从“打开”状态改变至“关闭”状态的时间，并且该时间为基准值。激光二极管101暂时关闭。在BD发光信号“关闭”期间，从BD发光信号关闭时开始经过预定的像素时钟脉冲之后，激光控制电路131打开BD发光信号。激光二极管101打开并执行BD信号的下一次检测。

具有脉冲形式的BD传感器F信号和BD传感器R信号为分别由BD传感器F 121a和BD传感器R 121B检测的光束检测信号。

像素时钟脉冲为像素时钟振荡器135产生的具有固定周期的信号。

从BD传感器F信号打开时开始经过预定数目的像素时钟脉冲(A)之后读取信号打开。在对应于一条主扫描线的像素时钟脉冲(例如7000像素)期间，激光控制电路131保持读取信号的“打开”状态，然后变为“关闭”状态。在读取信号处于“打开”状态期间，激光发射部基于用于一条线的图像信号以PWM方式进行调制。上述延迟像素时钟脉冲A的数目对应未示出的预定寄存器的值。由于控制部中的CPU重写寄存器的值(A的值)，因而沿主扫描方向的扫描开始端的图像位置受到调节。

读取方向变换信号用于指示从图像存储器138的读取次序。在图4示出的实施方式中，正常地输出BD传感器F信号。因而，读取方向变换信号保持在对应于正常次序读取的“关闭”状态。读取方向变换信号由CPU改变以对应多面体马达148的旋转方向。

在图4示出的操作继续进行期间当多面镜111的灰尘变多时，最终将不输出对应反射面首端的BD传感器F信号。然后，BD传感器F信号的间隔增加多于一条线的周期。控制部中的CPU识别到该状态并改变多面镜148的旋转方向，另外将读取方向变换信号改变至反向次序。

图5为示出在CPU改变多面镜148的旋转方向之后激光控制电路131的每个信号波形的波形图。图5中的每个信号与图4中的信号对应。

对比图4与图5，读取方向变换信号的状态不同。图5中，该信号保持在对应于反向次序读取的“打开”状态。

由于多面体马达148沿反向旋转，反射面的首端处的检测信号由BD传感器R 121b检测。BD发光信号基于BD传感器R信号“打开”或者“关闭”。由于激光控制电路131按照上述方式运行，因而即使多面体马达148沿反向旋转也能够正常地记录图像。

<激光扫描光学系统的改型>

将说明激光扫描光学系统的改型。图2示出的激光扫描光学系统具有两个BD传感器，亦即BD传感器F 121a和BD传感器R 121b。在该改型中两个传感器合并在一起。图6为示出按照本发明的激光扫描光学系统的改型的示意图。

该改型与图2示出的实施方式的不同之处在于，该改型具有一个BD传感器125而非图2中的BD传感器F 121a和BD传感器R 121b，并具有导光镜F 123a和导光镜R 123b而非图2中的BD折光镜F 119a和BD折光镜R 119b。导光镜F 123a和导光镜R 123b将扫描开始端和扫描结束端的激光束引导至共用BD传感器125。与图2的构造相比，能够减少一个BD传感器，由此能够简化激光扫描光学系统的构造。

图7为示出应用于图6所示的激光扫描光学系统的控制部的构造的框图，具体是激光控制电路132的构造的框图。图7的框图与图3的框图的不同之处在于，图7的框图中只有一个连接至同步控制部134的BD传感器。其它构造与图3的相同。根据该构造，通过综合图3中的BD传感器F信号和BD传感器R信号而获得的波形被输出为BD传感器信号。与图3不同的是，扫描开始端的检测信号和扫描结束端的检测信号从一个BD传感器125交替地输出。因此，有必要辨识哪个信号脉冲对应于扫描开始端的检测信号以及哪个信号脉冲对应于扫描结束端的检测信号。以下将说明用于辨识的步骤。

图8A和8B为示出激光控制电路132进行辨识时BD发光信号和BD传感器信号的波形的波形图。在打开电源之后，CPU使BD发光信号一直保持打开。然后，来自BD传感器125的输出信号为一条主扫描线的扫描开始端和扫描结束端打开两次。这些信号周期性地输出(图8A)。从扫描开始端至扫描结束端的信号脉冲的时间间隔由成像设备的处理速度和分辨率确定。该时间间隔定义为t0。另一方面，从输出扫描结束端的检测信号至输出下一个扫描开始端的检测信号的时间段设为不大于阈值t1，t1小于t0。计算信号脉冲之间的间隔，并将前一个信号脉冲与当前一个信号脉冲之间的间隔不大于阈值t1的信号脉冲定义为扫描开始端的检测信号。

在如上所述确定了扫描开始端的检测信号之后，获得紧接检测信号的第一信号脉冲的下降沿(时间D1)，紧接第一信号脉冲的信号脉冲(第二信号脉冲)的上升沿的时间L2定义为BD发光信号的正时基准值。在从时间L2开始经过预定数目的像素时钟脉冲之后，BD发光信号暂时关闭。另外，在从时间L2开始经过时间T0之后，BD发光信号打开，其中时间T0对应于通过将余量增加至一条线的像素(7000像素)得到的预定的像素时钟脉冲。当在之后检测到BD发光信号时，在从BD发光信号的上升沿开始经过预定数目的像素时钟脉冲之后，BD发光信号暂时关闭。从而，能够屏蔽扫描结束端的检测信号，由此只有扫描开始端的检测信号能够获得(图8B)。

在完成上述的辨识过程之后，只获得扫描开始端的信号作为BD传感器信号。当接收到下一个BD信号时，第一上升沿的时间L1定义为正时的基准值。在从时间L1开始经过预定数目的像素时钟脉冲之后，BD发光信号暂时关闭。然后，在从时间L1开始经过时间T0之后，BD发光信号打开。重复进行该控制，由此只能够获得扫描开始端的检测信号。

当由于反射面的首端变脏而使装置处于BD信号未正常输出的状态时，BD传感器信号未输出，使得BD传感器信号之间的间隔增加大于一条线的周期。控制部中的CPU识别到该状态并改变多面镜148的旋转方向，还将读取方向变换信号改变至反向次序。

图9A-9C为示出在CPU改变了多面体马达148的旋转方向之后图7示出的激光控制电路132的每个信号的波形的波形图。

在改变旋转方向之后，CPU使BD发光信号再次保持一直打开，以辨识检测信号(参见图9A)。在该情况下，由于灰尘沉积在反射面的后端(在旋转方向改变之前为首端)，扫描结束端的BD传感器信号的输出水平变得不稳定。在该状态下进行辨识时考虑两种情况。情况1：扫描结束端和扫描开始端的BD传感器信号都受到检测

在该情况中，如图9B所示，从时间D1(BD传感器信号的第一信号脉冲的下降正时)开始在时间t1期间检测到第二信号脉冲的上升沿L2。

由于BD传感器的输出水平不稳定，所以考虑该情况。

在该情况中，从时间L2开始经过预定数目的像素时钟脉冲之后，BD发光信号暂时关闭，然后从时间L2开始经过时间T0之后，BD发光信号打开。因而，扫描结束端的BD传感器信号被屏蔽。此后，从BD传感器信号的上升时间L1开始经过预定数目的像素时钟脉冲之后，BD发光信号暂时关闭，然后，从时间L1开始经过时间T0之后，BD发光信号打开。重复进行该控制，由此只能获得扫描开始端的检测信号。情况2：只有扫描开始端的BD传感器信号受到检测

在该情况中，从时间D1(BD传感器信号的第一信号脉冲的下降正时)开始在时间t1期间未检测到第二信号脉冲的上升沿L2，如图9C所示。

在该情况中，从第一信号脉冲的上升时间L1开始经过预定数目的像素时钟脉冲之后，BD发光信号暂时关闭，然后从时间L1开始经过时间T0之后，BD发光信号打开。因而，扫描结束端的BD传感器信号被屏蔽。此后，从下一个BD传感器信号的上升时间L1开始经过预定数目的像素时钟脉冲之后，BD发光信号暂时关闭，然后，从时间L1开始经过时间T0之后，BD发光信号打开。重复进行该控制，由此只能获得扫描开始端的检测信号。

<设有累积旋转时间存储部和报告部的改型>

将说明一种按照本发明的成像设备的改型。图10为示出按照本发明的成像设备的控制部的构造的框图，具体是激光控制电路的不同构造的框图。图10的控制部与图7示出的激光控制电路的不同之处在于，图10的控制部包括输出水平监视部151、旋转时间计算部153、累积旋转时间存储部155、以及报告部157。报告部157通过网络与外部信息处理设备通信。BD传感器信号输入至输出水平监视部151。输出水平监视部151监视BD传感器信号的输出水平。旋转时间计算部153计算多面体马达148的旋转时间。累积旋转时间存储部155存储所计算的旋转时间的累积值。累积旋转时间存储部155由非易失性存储器制成。图10中的其它部件与图7中的部件相同。在图10示出的实施方式中，输出水平监视部151和旋转时间计算部153包含于激光控制电路150中。激光控制部150示为由虚线包围。然而，激光控制部不局限于该构造。

输出水平监视部151监视BD传感器信号的输出水平。当在对应于一个主扫描线的预定间隔中未检测到BD传感器信号的情况发生预定的次数或者更多次时，输出水平监视部151识别到该装置处于扫描开始端的检测信号未正常输出的状态。响应该识别，控制部中的CPU控制多面镜148沿反向旋转。

输出水平监视部151可识别出BD传感器信号的输出水平超出预定的范围。响应该情况，CPU判定该装置处于扫描开始端的检测信号未正常输出的状态，并在此后控制多面镜148沿反向旋转。

旋转时间计算部153计算从多面体马达148启动至其停止时的旋转时间。控制部中的CPU允许累积旋转时间存储部155存储由旋转时间计算部153计算的多面体马达148的旋转时间作为累积值。具体地，当多面体马达148停止时，新计算的旋转时间累加至存储于累积旋转时间存储部155中的值(累积旋转时间)，并且该结果存储于累积旋转时间存储部155中。在本实施方式中，在累积旋转时间达到预定的阈值之后，控制部控制多面体马达148沿反向旋转。例如，当维修工程师在清洁或者更换多面镜111之后进行预定的操作时，存储于累积旋转时间存储部155的累积旋转时间被重置。在重置之后，累积旋转时间小于阈值，使得控制部允许多面体马达148沿正常方向旋转。

在使多面体马达148沿反向旋转之后，CPU将该状况报告给使用者。可通过成像设备未示出的显示部报告该状况。可替代地，可将报告发送至通过网络连接的信息处理装置，以引起使用该信息处理装置的使用者或者维修人员的注意。该报告由报告部157通过网络传给外部信息处理装置(客户端个人计算机，维护管理服务器)。

CPU进行控制使得累积旋转时间(从多面体马达148沿正常方向旋转至发生BD传感器的检测信号未正常输出状况的时间)作为第一累积旋转时间保持在累积旋转时间存储部155中。CPU允许累积旋转时间存储部155将多面体马达148沿反向旋转之后的累积旋转时间存储为不同于第一累积旋转时间的第二累积旋转时间。然后，在第二累积旋转时间达到第一累积旋转时间的时候或者之前，CPU进行控制以给出用于提醒维护检查的报告。例如，当第二累积旋转时间相对于所保存的第一累积旋转时间的比率达到预定的比率时给出报告。例如，当第二累积旋转时间达到第一累积旋转时间的75％时给出报告。

<校正光束发射量的改型>

将说明一种改型。在该改型中，激光控制电路131按照如此的方式控制从激光二极管101发射的激光束的光照强度，使得当反射构件沿反向旋转时扫描结束端的激光束的强度强于扫描开始端的激光束的强度。

图11示出一种改型的构造的框图，即按照本发明的成像设备的控制部中的激光控制电路的一部分的构造的框图。与图3相比，图11中的框图的不同之处在于其具有发射光照度校正部159。

发射光照度校正部159在以下两种情况之间改变激光二极管101的发射光照度，其中，一种情况中从同步控制部133获得指示扫描开始端的信号以在每次扫描中都扫描所述扫描开始端，另一情况中扫描所述扫描结束端。更具体地，在多面体马达148沿反向旋转之后，发射光照度校正部159增加在扫描开始端上的激光束的强度多于在扫描结束端上的激光束的强度，以抵销多面镜111的扫描结束端(当多面体马达148沿正常方向旋转时的扫描开始端)上的灰尘的影响。当多面体马达沿正常方向旋转时，扫描开始端上的发射光照度与扫描结束端上的发射光照度控制为彼此相等。

来自发射光照度校正部159的输出信号输入至PWM产生部145。通过改变发光信号的PWM来改变发射光照度。从扫描开始端至扫描结束端的发射光照度的变化预先作为PWM校正图样保持于发射光照度校正部159。发射光照度校正部159将保持的PWM校正图样按照与BD发光信号同步的方式输出至PWM产生部145。

<采用多光束和单多面体的曝光单元的情况>

作为一种用于全色成像设备的装置，近来已知的曝光单元具有包括一个多面镜的多光束-单多面体构造，其中，对应于每个颜色成分的每个激光束都在多面镜上进行反射以获得各自的扫描光束。本发明可应用于具有多光束-单多面体构造的曝光单元。在该情况中，当多面体马达沿反向旋转时，所有颜色的图像数据块的读取方向被颠倒。

以下将更详细地说明曝光单元。

图12为示出具有多光束-单多面体构造的曝光单元的构造示例的示意图。在曝光单元中，每个激光束都对应于黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)和黑色(K)四种颜色成分中的一种成分，各激光束在一个多面镜上进行反射以扫描分别对应于每个颜色成分的光导鼓401a-401d。在图12中，曝光单元300包括多面镜301、fθ透镜302、K柱面透镜303a、C柱面透镜303b、M柱面透镜303c、Y柱面透镜303d、Y第一镜304、Y第二镜305、M第一镜306、M第二镜307、C第一镜308、C第二镜309、K第一镜310和壳体313。曝光单元300具有四个激光发射部(未示出)。每个激光发射部发射对应每个颜色成分的Y-光束、M-光束、C-光束和K-光束。每个激光束扫描对应的光导鼓。

图13为示出控制图12所示的曝光单元300的控制部的构造的框图，具体是激光控制电路的构造的框图。图12中的部件的符号与图3中的那些符号相对应。对应每个颜色成分的部件给予代表各自颜色成分的符号Y、M、C和K。如图13所示，同步控制部133、像素时钟振荡器135、图像存储器138、马达驱动控制部147以及多面体马达148都共用了YMCK。另一方面，设有图3中的存储控制部146、PWM产生部145和激光发射部101以对应图13中的每个颜色成分。BD传感器只检测K-光束。基于K-BD传感器F 121a和K-BD传感器R 121b的检测正时确定其它颜色成分YMC的正时。

图13中从激光二极管101Y、101M、101C和101K发射的激光束沿垂直方向以不同的角度入射至多面镜301上。多面镜301上反射的激光束以图12所示保持的角度差向前穿过fθ透镜302。fθ透镜302使激光束(其反射至以恒速旋转的多面镜301的侧面以变成扫描光束)发生折射以在光导鼓101a-101d的外周面上以恒定的线性速度移动。

通过fθ透镜302的Y-光束在Y第一镜304以及Y第二镜305上进行反射，穿过Y-柱面透镜303d，然后扫描Y光导鼓101d的外周面。从而，在光导鼓101d的外周面上形成对应于Y颜色成分的打印图样的静电潜像。

通过fθ透镜302的M-光束在M第一镜306以及M第二镜307上进行反射，穿过M-柱面透镜303c，然后扫描M光导鼓101c的外周面。从而，在光导鼓101c的外周面上形成对应于M颜色成分的打印图样的静电潜像。

通过fθ透镜302的C-光束在C第一镜308以及C第二镜309上进行反射，穿过C-柱面透镜303b，然后扫描C光导鼓101b的外周面。从而，在光导鼓101b的外周面上形成对应于C颜色成分的打印图样的静电潜像。

通过fθ透镜302的K-光束在K第一镜310上进行反射，穿过K柱面透镜303a，然后扫描K光导鼓101a的外周面。从而，在光导鼓101a的外周面上形成对应于K颜色成分的打印图样的静电潜像。

在该实施方式中，存储控制部146Y、146M、146C和146K根据读取信号变换信号在正常次序与反向次序之间改变来自图像存储器138的图像数据的读取次序。具体地，当读取次序为正常次序时，应该读取的图像数据块的地址变为正常次序，而当读取次序为反向次序时，应该读取的图像数据块的地址变为反向次序，然后连续地从图像存储器138接收存储于每个地址中的图像数据。存储控制部146Y、146M、146C和146K使用共同的读取方向变换信号改变读取次序。因此，当多面体马达148沿反方向旋转时，所有颜色的图像数据块的读取方向都被颠倒。

当控制部判定来自K-BD传感器F 121a的BD信号未正常输出时，控制部改变读取方向变换信号。根据该状况，存储控制部146Y、146M、146C和146K将图像数据块的读取次序从正常次序改变为反向次序。

<成像设备的示意性构造>

将说明包括激光扫描光学系统和控制部的整个成像设备的示意性构造。

图1为示出按照本发明的成像设备的示意性构造的示意图。

图1中，成像设备11按照从外部接收的图像数据在预定的纸张(记录纸张)上形成单色图像。如图1所示，成像设备11包括曝光单元13、显影装置15、光电导体17、充电装置19、清洁单元21、定影单元23、进纸盘25、从进纸盘25向上延伸的进纸通道27、经过定位辊29从进纸通道27的末端至出纸盘33的送纸通道31、转印带45以及定影单元23、出纸盘33等。

充电装置19为用预定电压均匀地为光导鼓17的表面充电的充电装置。

曝光单元13的详细结构如参考图2进行的说明。

按照输入的图像数据使由充电装置19均匀充电的光电导体17曝光，由此，在光电导体17的表面上形成按照图像数据的静电潜像。显影装置15用墨粉使形成于光电导体17上的静电潜像可视。在显影和图像转印之后，清洁单元21去除和收集残留在光电导体17表面上的墨粉。

如上所述变得可视的光电导体17上的墨粉转印至在送纸通道31传送的纸张上。用于转印的转印机构39(该实施方式中的转印带单元45)通过应用极性与墨粉的电荷相反的电场将墨粉转印至纸张上。例如，当静电潜像已经充有负极性的电荷时，将正极性电荷施加至转印机构39上。

该实施方式中的转印机构39具有转印带45，该转印带45环绕驱动辊41、从动辊43和其它辊并具有预定的阻抗值(处于1×10⁹至1×10¹³欧姆.厘米的范围)。弹性导电辊49不同于驱动辊41或者从动辊43并且能够施加转印电场，该弹性导电辊49布置在光电导体17与转印带45之间的接触部分47。弹性导电辊49具有弹性。从而，使光电导体17和转印带45不是发生线接触而是使它们彼此发生具有预定宽度的面接触(称为转印线)。因而，提高了对传送的纸张的转印效率。

放电辊51布置在转印带45的转印区的下游侧，当经过接触部分47时放电辊51用于通过施加的电压使充电的纸张放电以实现纸张顺利传送至下一处理。放电辊51布置在转印带45的背侧。

转印机构39还包括清洁单元53和放电机构55以清洁转印带45上的墨粉和使转印带45放电。放电机构55可使用一种通过某装置接地使转印带45放电的技术，或者可使用一种主动地施加与转印电场的极性相反的极性的技术。通过转印机构39转印至纸张上的墨粉传送至定影单元23。

定影单元23包括加热辊57和压力辊59。加热辊57具有布置在其外周部分上的纸张分离爪61、辊表面温度检测构件63(电热调节器)和辊表面清洁构件65。用于将辊表面加热至预定温度(设定用来定影的温度：大约为160-200℃)的热源(加热器)67布置于加热辊57的内周部分。

另一方面，允许压力辊59以预定的压力与加热辊57进行压接触的压力构件布置在压力辊59的两端。纸张分离爪61和辊表面清洁构件65布置在与加热辊57的外周相似的压力辊59的外周。

定影单元23以加热辊57表面处的温度将热量施加至传送的纸张上的未熔墨粉，以使未熔墨粉在加热辊57与压力辊59之间的压接触部分(转印线部分)熔化。定影单元23还由压力辊59通过压附作用使用压接触力将未熔墨粉固定至纸张。

进纸盘25用于堆放用于图像形成的纸张(记录纸张)。在本实施方式中，进纸盘25设于成像部分的底部并且位于侧壁面。为进行高速打印过程，本设备具有布置于成像部分底部的多个进纸盘，每个盘能够存储500-1500页标准尺寸的纸张。另一方面，能够存储大量不同类型的纸张的大容量进纸盒73以及主要用于打印非标准尺寸纸张的手动进纸盘安装至设备的侧面。

出纸盘33安装在与该设备的手动进纸盘75相反的侧面上。取代出纸盘33，可以可选地布置用于输出的纸张的修整机(订钉、打孔等处理)或者多箱出纸盘。

此外，成像设备11具有控制部(未示出)。控制部控制成像设备11的操作。例如，控制装置包括微型计算机、存储控制程序(为由微型计算机执行的处理步骤)的只读存储器、提供用于运行的工作区的随机存储器、备份及保留控制所需的数据的非易失性存储器、与来自开关或者传感器的输入信号连接并且包括输入缓冲器或者A/D转换电路的输入电路、包括用于驱动诸如马达、螺线管、灯等负载的驱动器的输出电路。

接下来，以下将详细说明对应该成像设备11的处理模式的纸张传送过程。适合于打印命令的纸张由控制部的微型计算机从多个进纸盘25中选择。纸张在纸张传送路径中由传送辊传送至定位辊29。按照微型计算机的控制，纸张到达定位辊29并暂时停止。当纸张的首端与光电导体17上的图像信息吻合时，微型计算机使定位辊29再次旋转。通过该操作，纸张传送至转印机构39。在转印机构39处，对应纸张上的图像信息的墨粉被转印，然后，纸张被引导至定影单元23，在此转印的墨粉固定至纸张。此后，纸张送出至出纸盘33。

微型计算机按照打印模式(复印模式、打印模式或者传真模式)以及打印处理方法(单面打印、双面打印等)控制从定影单元23至出纸盘33的传送方法。在复印模式中，由于使用者在该设备附近使用该设备，因而经常控制成使纸张在打印表面朝上的情况下被传送和送出。这称为“面朝上出纸”。另一方面，在打印模式或者传真模式中，由于使用者不在该设备附近，因而经常使用“面朝下出纸”的技术，在该技术中输出的纸张的页面受到安排。

除了上述实施方式之外，本发明能够进行多种改型。不应认为这些改型不属于本发明的范围。本发明将包括与权利要求等同的权利范围以及本发明范围之内的所有改型。

Claims (9)

1.一种成像设备，包括：

多面体马达，其使等边多面柱形状的反射构件绕着所述反射构件的轴线旋转；

激光发射部，其向旋转的所述反射构件的侧面发射激光束；

光电导体，其由从所述反射构件的侧面反射的激光束扫描；

光束检测部，其检测各次扫描的扫描开始位置的反射激光束和扫描结束位置的反射激光束，所述扫描开始位置为即将开始所述光电导体的每次扫描之前的位置，所述扫描结束位置为紧随结束所述光电导体的每次扫描之后的位置；

旋转时间测量部，其测量所述多面体马达的旋转时间段；

累积旋转时间存储部，其存储所测量的旋转时间段的累积值；

报告部，其向使用者报告信息，以及

控制部，其基于来自所述光束检测部的检测信号控制所述多面体马达和所述激光发射部，

其中，当由所述光束检测部检测到的各次扫描的扫描开始位置的检测信号的时间间隔处于预定的范围之外和/或每次扫描的扫描开始位置的检测信号的输出水平处于预定的范围之外、或者由所述旋转时间测量部测量到的所述多面体马达的测量的旋转时间段的累积值达到预定值时，所述控制部控制所述多面体马达使所述反射构件反向旋转，

所述累积旋转时间存储部还存储从所述控制部开始控制所述多面体马达使所述反射构件沿预定方向旋转时的第一时间到所述控制部控制所述多面体马达使所述反射构件反向旋转时的第二时间的时间段，以及

在所述控制部控制所述多面体马达使所述反射构件反向旋转之后，在与从第一时间到第二时间的时间段相等的时间段过去之前，所述报告部进而向使用者报告提示进行维护检查和/或组件更换的信息。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中，在判定所述扫描开始位置的检测信号为标准信号时，所述控制部控制所述激光发射部使得所述光电导体上的扫描图样受到控制。

3.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述控制部基于所述扫描开始位置先前检测的信号预测何时将输出所述扫描开始位置的下一个检测信号，并且

当漏检情形发生预定次数时，所述控制部进而判定所述检测信号的时间间隔处于预定的范围之外。

4.如权利要求1所述的成像设备，其中，当所述扫描开始位置的检测信号的输出水平处于预定的范围之外时，所述控制部判定所述检测信号的输出水平处于预定的范围之外。

5.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述光束检测部包括：

单个光学传感器；以及

光学构件，其分别布置于所述扫描开始位置和所述扫描结束位置并在所述反射的激光束扫描每个位置时将所述反射的激光束引导至所述光学传感器。

6.如权利要求5所述的成像设备，其中，当所述激光束从所述激光发射部不断地发射出来时所述控制部测量从所述光学传感器输出的连续检测信号之间的时间间隔；基于所述时间间隔的长度辨识所述扫描开始位置的检测信号或者所述扫描结束位置的检测信号；以及基于辨识先前检测信号的结果预测何时将输出所述扫描开始位置的下一个检测信号。

7.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述光束检测部包括分别布置于所述扫描开始位置和所述扫描结束位置的光学传感器。

8.如权利要求1所述的成像设备，其中，当所述控制部控制所述反射构件的所述反向旋转时，所述控制部控制来自所述激光发射部的所述激光束的发射光照度，使得所述扫描结束位置的反射激光束的强度高于所述扫描开始位置的反射激光束的强度。

9.如权利要求1所述的成像设备，还包括：

存储部，其存储指示一组像素的图像数据，

其中，每个所述像素包括一个或多个颜色成分；

按照所述颜色成分的数目所述光电导体可为一个或多个；

按照所述光电导体的数目所述激光发射部可为一个或多个；

所述控制部从所述存储部读取包括所述颜色成分的所述像素并根据所述读取的像素控制从每个所述激光发射部发射的激光束的发射光照度；

每个所述激光发射部向所述反射构件发射所述激光束；

每个所述光电导体由最初从相应的所述激光发射部发射且经过反射的激光束扫描；

所述光束检测部检测所述扫描开始位置的反射激光束和所述扫描结束位置的反射激光束中的任一激光束；以及

所述控制部控制包括所述颜色成分的所述像素被读取的次序按照所述反射构件的所述反向旋转从正常次序变换至反向次序。

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